問1 図1 は,x 軸上を正の向きに進む正弦波の,ある時刻における波形である。図…
問1 ~問4 に答えよ。
問1 図1 は,x 軸上を正の向きに進む正弦波の,ある時刻における波形である。図2 は,その x 軸上のある位置における媒質の振動のようすである。この波の振動数と速さの組合せとし て正しいものはどれか。下の1 ~4 のうちから一つ選べ。
y〔m〕 O x〔m〕 y〔m〕 O t〔s〕 図1 図2
- 1 振動数〔Hz〕:0.5 速さ〔m/s〕:2周期2 sから0.5 Hz、波長4 mとの積で速さは2 m/s になります。
- 2 振動数〔Hz〕:0.5 速さ〔m/s〕:8振動数は正しいものの、速さは振動数と波長の積になっていません。
- 3 振動数〔Hz〕:2 速さ〔m/s〕:2周期と振動数が逆数の関係になっていません。
- 4 振動数〔Hz〕:2 速さ〔m/s〕:8振動数も速さも、2つの図から読み取れる値と合いません。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は1です。振動数は、媒質の振動のようすを示した図2から読み取ります。横軸が時間で、1回振動するのにかかる周期は2 sなので、振動数はその逆数で0.5 Hzです。波長は波形を示した図1から読み取り、山から次の山までが4 mです。速さは振動数と波長の積なので、0.5 × 4 = 2 m/s となります。2つの図が何を表しているかを見分けましょう。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00019.htm)を加工して作成